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新型冠状病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19，新冠肺炎）是一种新发的急性呼吸道传染病，主要以侵犯呼吸道，尤其肺脏为主，也侵犯其他一些脏器系统，包括心脏、胃肠道、肾脏、淋巴组织、血液等。其在全球范围内传播蔓延，感染人数众多。新冠肺炎患者的后遗症是多方面的，最常见的后遗症包括呼吸及循环系统后遗症、神经系统后遗症、以及心理和认知障碍有关的后遗症等。现在已有证据表明，COVID-19患者痊愈后会有长期延迟伤害，被称为“新冠后综合征”(post covid syndrome, PCS)。这种综合征的发生严重影响幸存者的生活质量，已逐渐受到人们的关注，而有效的康复治疗可以减轻这些症状的发生。

新冠患者，尤其是需要高度护理的患者，其对身体、心理和认知康复有很高的需求。能够及时恰当地采用康复治疗，将有利于消除新冠的后遗症状，促进患者心肺功能等的恢复。但由于现阶段提供康复治疗所需的资源不足，造成新冠后康复实施困难。作为纳斯达克上市企业“微美全息US.WIMI”旗下研究机构“微美全息科学院”的科学家们利用虚拟现实 (VR) 则可以远程管理快速、量身定制康复方案，为新冠之后出现的康复需求激增提供解决方案。

1.远程康复模式

远程医疗，即使用电子通讯技术为没有身体接触的患者提供护理，康复等医疗保健服务，远程医疗服务现已用于大规模患者筛查、远程临床会诊和监督患者护理中。远程医疗更加便利并且可以更好的以患者为中心，有助于改善医疗保健系统的水平。远程医疗保健领域包括：远程家庭护理、远程辅导和远程康复，以及提供相关医学教育等。而随着新冠肺炎的蔓延，远程康复变得越来越普遍，这种家庭远程医疗服务可以降低住院率和急诊就诊率，并且可以降低新冠肺炎的传播风险，减轻医疗保健和卫生机构的压力，同时保证康复的连续性。

心肺运动耐量下降是新冠肺炎恢复期患者最常出现的症状之一。6分钟步行试验（6MWT）是评估心肺运动耐量的重要指标，对新冠肺炎患者出院后3个月的随访显示，其6MWT距离显著低于年龄相近的健康人群；而急性感染期病情程度较重的患者在出院6个月后，6MWT距离降低的人数更多。研究者对需进行肺康复且依从性较好的55例患者采取了肺康复训练。将患者分为两组，对照组根据“4S”康复原则采用传统的肺康复策略，另一组采用远程医疗管理患者肺康复。对比两组患者肺康复效果，对患者采用6MWT、MEP、MIP等指标进行评估，结果证明新冠肺炎患者肺康复训练有利于患者呼吸肌力及肺功能的恢复，且远程医疗管理下的肺康复效果更佳，康复计划有效、安全、可行。远程康复凭借其居家可行的优势可能会在“后新冠肺炎时代”发挥重大作用。

2．虚拟现实技术

虚拟现实技术是一种以合成或虚拟方式提供几乎真实和可信体验的技术。在实践中，虚拟现实是由专门的硬件和软件的结合。虚拟现实技术持续快速发展，也作为远程康复的一种重要方式。其由头戴式显示器 (HMD) 组成，它可以通过计算机生成的视觉效果将用户带入身临其境的、逼真的多感官环境。虚拟现实分为四种类型：沉浸式虚拟现实、桌面虚拟现实，也称为非沉浸式增强虚拟现实和模拟虚拟现实。VR是“具有实时交互的、完全人工计算机模拟的图像和环境”，广泛用于逼真再现人体结构、病理生理和临床场景。沉浸的本质在肺康复中具有重要的现实意义，患者可以更多地参与其中。其构建场景可以促进患者的“注意力转移”，可以在身体活动期间分散患者的负面感觉（例如，疲劳、呼吸困难）。

2.虚拟现实技术在肺康复中的应用

新冠肺炎作为一种全新的疾病对肺实质和肺功能的长期影响仍是一个悬而未决的问题，研究表明，一些幸存者存在严重的肺部后遗症(肺实变和肺纤维化)。大多数幸存者可以恢复工作和正常生活，但仍有相当一部分人出现死腔样通气和弥散功能异常。而肺康复是一种基于个性化评估和治疗的多学科干预，旨在改善呼吸系统疾病患者的身体和心理状况。通过虚拟现实技术，肺康复方面的远程医疗服务已经成功开展。

研究证明在康复过程中使用虚拟现实会改变患者对治疗的参与，与单调的锻炼不同，患者会在VR环境里体验一个有趣的世界，从而激发其康复的动力。而对于慢性阻塞性肺病患者等慢性患者，这以方面也至关重要。众所周知，慢性阻塞性肺病患者的康复基础在于耐力训练，耐力训练往往长期伴随患者，以防止疾病进展。因此，采用VR技术会激发患者的康复积极性与主动性。另一方面，混合虚拟现实的使用使得生成训练的投影/图像成为可能，该投影/图像可用自主康复训练的来源。研究证明表示，与传统的肺康复相比，VR 干预会导致氧气消耗水平降低，并且VR 干预不会引起严重的呼吸困难。并且研究分析了 VR 用于 COPD 康复的技术视角，通过康复计划的持续时间（2 至 8 周）和评估参数虽然各不相同，但均证明，基于 VR 的康复训练有益于COPD 患者的肺功能恢复。

基于 VR 的肺功能康复训练对患者来说是可行且安全的，虚拟现实技术可以为患者创建一个新环境，从而提高患者参与度，从而提高身体活动水平。此外，在现今新冠长期存在的情况下，有一个可以替代住院康复的方式至关重要。

微美全息科学院成立于2020年8月，致力于全息AI视觉探索科技未知，以人类愿景为驱动力，开展基础科学和创新性技术研究。全息科学创新中心致力于全息AI视觉探索科技未知, 吸引、集聚、整合全球相关资源和优势力量，推进以科技创新为核心的全面创新，开展基础科学和创新性技术研究。微美全息科学院计划在以下范畴拓展对未来世界的科学研究：

一、全息计算科学：脑机全息计算、量子全息计算、光电全息计算、中微子全息计算、生物全息计算、磁浮全息计算

二、全息通信科学：脑机全息通信、量子全息通信、暗物质全息通信、真空全息通信、光电全息通信、磁浮全息通信

三、微集成科学：脑机微集成、中微子微集成、生物微集成、光电微集成、量子微集成、磁浮微集成

四、全息云科学：脑机全息云、量子全息云、光电全息云

以下是微美全息科学院的部分科学家成员：

李徐周，山东大学计算机科学与技术学院博士，是模式识别与图像处理方向学术带头人。近年来一直从事模式识别与图像处理等领域的研究、开发与应用工作。在模式识别、图像处理等方面打下良好的工作基础。近年来已在模式识别、图像处理等方向发表多篇学术论文。

郑玉洁，重庆大学博士学位，研究方向包括产品设计变更管理、VR/AR驱动商业模式创新，参与发表多篇期刊论文。

刘湘辉，国防科技大学计算机工程与科学专业博士，研究方向包括成像卫星任务规划、无线传感器网络以及公路工程管理软件应用等。曾参加多项国家自然科学基金，其中，其在无线传感器网络方面的相关研究论文曾被《计算机研究与发展》、《电子与信息学报》、《软件学报》以及若干国际会议录用和发表。

丁凯，华中科技大学电力电子与电力传动专业博士，研究方向包括电子电力学仿真技术，电动汽车、电池管理系统等，曾主导过多项相关的研究项目。

郭松睿，湖南大学计算机科学技术工学博士，曾在中科院科学计算国家重点实验室合现实技术研修班学习混合现实，增强现实技术，参与研发多个重点项目。

江涛，中国科学院沈阳自动化研究所博士，机器人学国家重点实验室，研究方向为微型仿生飞行器的气动/结构设计、控制与系统开发，在2018年获得ICRCA-2018机器人EI国际会议"最佳论文奖"。

杨军超，重庆邮电大学通信与信息工程学院信息与通信工程专业博士研究生，长期研究虚拟现实、5G多媒体传输优化、基于MEC的智能转码优化，以第一作者发表SCI/EI论文6篇，中文核心1篇，申请专利4项。

李维娜，2017年博士毕业于韩国忠北国立大学的信息和通信工程学院。主攻数字全息（digital holography）拓展到机器学习（machinelearning）领域，特别是对U型网络（U-net）的改进和应用。

曲晓峰，香港理工大学博士，主要研究生物特征识别、机器视觉、模式识别，与绿米联创合作进行嵌入式产品算法、深度学习应用、图像与视频相关算法以及生物特征识别相关产品的开发。

危昔均，香港理工大学康复治疗科学系博士，主要研究基于虚拟现实技术的康复系统搭建及相关临床和基础研究。

单羽，昆士兰科技大学数字媒体研究中心（澳大利亚）博士，研究方向为虚拟现实娱乐产业与亚洲创意经济，曾参加多场虚拟现实产业的国际学术会议并发表主题演讲，发表多篇以“虚拟现实艺术”相关的学术论文，并参与国内多个虚拟现实娱乐产业领域的项目研究。

刘超，新加坡南洋理工大学博士，主要研究方向为人工智能预测过渡金属氢化物金属氢键键长与解离能和环式加成反应中量子力学/分子力学反应机理研究，曾参与过流程模拟软件的开发与研究。

张婷，美国西北大学博士后，香港大学博士，海外高层次人才孔雀计划C类，主要从事VR/MR关键技术研发应用和复杂服务系统优化等研究，发表全息专利5项。获全国＂挑战杯＂创业计划大赛湖北省一等奖，华中科技大学一等奖。

姚卫，湖南大学计算机科学与技术工学博士，主要研究方向：忆阻神经网络及其动力学行为，应用于：图像处理、安全通信。基于VDCCTA具有长时记忆特性的忆阻器电路及其构成的神经网络。

彭华军，博士，毕业于香港科技大学显示技术研究中心（CDR），从事硅基液晶器件、AMOLED材料与器件、TFT器件、显示光学等研发工作。彭博士一直从事信息显示领域前沿工作，涵盖电视图像色彩管理、AMOLED生产制造、微显示芯片设计与制造、投影与近眼显示光学等。

陈能军，中国人民大学经济学博士、上海交通大学应用经济学博士后。主要从事文化科技和产业经济的研究，近年来在版权产业领域研究方面有较好的建树。

潘剑飞，香港理工大学博士学位，现为广东省高校“千百十工程”人才，深圳市海外高层次人才，深圳市高层次人才、深圳大学优秀学者。研究领域主要为自动化+VR应用、先进数字化制造、数字制造全息孪生工厂、机器人等。

杜玙璠，北京交通大学光学工程博士，取得与显示产品相关专利20余项，发表期刊文章3篇，曾打造全球最高分辨率的8K*4K的VR产品，并提出了采用光场显示技术，解决VR辐辏冲突问题；推出首款国产化率100%的单目AR眼镜，第一次联合提出基于未来空间信息的非接触式交互的操作系统概念（System On Display）。

伍朝志，深圳大学光机电工程与应用专业博士，研究方向主要为精密/微细电解加工，发表过多篇期刊论文和会议论文，获得三项相关专利，曾参与国家重点研发计划、国家自然科学基金重大研究计划重点项目等。

丁茹，中国社会科学院，数量经济研究所的技术经济及管理博士，从事大数据与数字经济、创新发展研究、科研项目管理等领域，主要研究领域为科技服务、产业经济研究、技术创新与创业。

翟振明，美国肯塔基大学博士毕业，曾撰写英文专著《Get Real:A Philosophical Adventure in Virtual Reality》，该书对虚拟现实和扩展现实发展趋势进行技术迭代预言并得到相关印证，此著作被美国评论者认为“有可能在虚拟现实技术和哲学两个领域都成为里程碑性的著作”。

陆建勋，深圳大学工学博士，其主要产学研方向为虚拟现实技术应用、智能制造技术及相关设备开发等，在相关领域有着广泛而深刻的研究，并发表过多篇期刊论文。

张鑫，湖南大学计算机科学与技术工学博士，主要研究硬件电路前后仿真，并进行实际的芯片设计工作，有丰富的整套流流程的经验，如集成电路设计、性能仿真、版图设计、版图验证、前后仿真、流片及封装测试等。

洪岳，瑞典乌普萨拉大学工程科学学院博士。研究方向包括全息计算机科学、半导体光电、自动化与信息工程、通信系统等等。研究方向主要有沉浸式现场娱乐，跨文化研究、用户体验、本地化策略、沉浸式戏剧等等，其拥有众多光路设计作品，曾获2014上海青年创意基金相关奖项。

王璨，哈尔滨工业大学电气工程博士,德国慕尼黑工业大学,电力电子与电力传动研究所,联合培养博士。研究领域有电力电子工业VR技术应用、新一代全息孪生工厂技术、工业4.0等。发表了多篇相关领域的期刊论文，联合取得相关专利3项。

刘艺涛，新加坡南洋理工大学电气与电子工程学院博士。参与发表过多篇相关领域的学术论文。

刘云，浙江大学电力系统及其自动化工学博士，主要研究方向包括微网/主动配网分布式优化控制等。参与发表过多篇相关领域期刊论文和会议论文，联合发明专利一项，参与/主持多项科研项目，包括图像信息处理与智能控制教育部重点实验室开放基金(IPIC2019-02),多能源集成优化调度等。

胡国庆，北京大学电子学系博士、博士后，参著学术专著一部，发表SCI/EI/ISTP等高质量学术论文40余篇，申请发明专利17项；主持国家及省市级科研项目六项，参研国家级项目十余项。

袁志辉，中国科学院大学（中国科学院电子学研究所），通过硕博连读获得通信与信息系统专业博士学位，主要研究方向：（1）InSAR信号处理；（2）信号分析与处理。

彭福来，北京理工大学电子科学与技术专业的工学博士。长期从事电子信息、人工智能、大数据处理、医学信号处理等领域的研究工作。在电子信息、人工智能、大数据处理、医学信号处理分析、生理信号检测等方面具备丰富的研究开发经验。发表论文10余篇，申请专利20余项。

林炯康，香港理工大学电力电子与电力传动专业博士，主要研究方向为工业VR引擎等。曾在诺丁汉大学电子与电机工程系负责控制算法的研究和测试，软件的开发与维护等。发表SCI论文多篇。

张铸，香港理工大学电气工程系博士，研究项目包括VR工业培训系统设计，电机控制器设计与优化等，且参与了多项国家自然科学基金的项目，取得多项相关科技成果，包含一项发明专利、三项实用新型专利和两项软件著作权。

徐翠东，香港理工大学博士，研究方向包括电气工程、电力电子的智能应用等，参与发表多篇期刊论文和会议论文。

李社，哈尔滨工业大学博士，主要研究方向为手性光子晶体、手性光子晶体光纤及传感。发表论文多篇，其中SCI检索3篇，EI一篇。

乔牧，哈尔滨工程大学博士，研究方向包括VR设计原理等，发表过多篇科技论文。

滕达，中国铁道科学研究院博士，研究方向包括计算机科学与技术自然语言处理、信息工程及控制等，曾主持多项相关课题的研究，参与发表多篇学术论文，已申请发明专利3项。

田雪松，哈尔滨工业大学博士，研究方向包括图形图像光电信息处理及传感技术、量子通讯电子物理研究、激光防护用氧化钒薄膜性能研究等，曾发表多篇相关学术论文。

朱学群，北京林业大学博士，具备交叉学科背景，擅长数理统计、量化分析、科学管理，主导多个重点全息AR项目实施，在材料、显示理论与研究很深的行业经验。

李迁，北京科技大学博士，研究方向包括材料加工分析、镀膜、工业VR等，在激光共聚焦显微镜、扫描电镜、透射电镜等进行深入研究，对于分子材料、材料连接技术方向曾参与发表多篇相关论文。

赫万佳，香港理工大学博士，主要研究基于虚拟现实技术的康复系统及相关临床和基础研究，曾参与发表多篇相关论文及多个相关项目的研究。

周福礼，重庆大学博士。主要研究方向包括VR/AR驱动商业模式创新、大数据商务分析等，发表相关论文30余篇，其中SCI/SSCI检索10余篇，EI期刊12篇，CSSCI 1篇。

刘伟星，中国科学院大连化学物理研究所博士，研究方向包括AR衍射光波导的光栅设计，包括效率、显示均匀性、成像质量优化、AR技术技术路线的探索和调研等。曾发表多篇相关论文及主导多个相关项目，且获已授权专利8项。

李庆普，上海理工大学博士，在虚拟现实领域有丰富的研究经验及项目实践经验，曾参与基于计算机触觉技术的虚拟医疗仿真技术研究、汽车模拟驾驶仿真研究、多体感VR硬件研发及VR实训安全教育等多个项目。其已发表多篇相关论文并取得多项专利。

微美全息科学院旨在促进计算机科学和全息、量子计算等相关领域面向实际行业场景和未来世界的前沿研究。建立产研合作平台，促进重大科技创新应用，打造产业、研究中心深度融合的生态圈。微美全息科学院秉承“让有人的地方就有科技”为使命，专注未来世界的全息科学研究，为全球人类科技进步添砖加瓦。

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